DE2259276C3 - Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfeste Futter eines metallurgischen Konverters - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (1) aus einen, hohlen, ringförmigen, auf die Bodenplatte (5) aufgeschweißten Untersalz (4) und der Hülse (6) besteht, die auf dem ringförmigen Untersatz (4) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6, 17) mit einem gestampften feuerfesten Material (7) angefüllt ist und die Oberseite des ringförmigen Untersatzes (4) sowie Konverterwand oder Bodenplatte (5) im Bereich des ringförmigen Untersatzes (4) jeweils mindestens mit einer Verbindungsöffnung (8) und einem Kanal (9) versehen sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (9) mit einer Druckleitung verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des röhrenförmigen Raumes (1) mit der Düsenachse zusammenfällt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6,17) aus einem dünnen Metallblech besteht.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6, 17) und der Untersatz (4) aus Stahlblech bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech eine Dicke von etwa 1 mm besitzt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen den beiden koaxialen Rohren gleich demjenigen ist, das das Einführen des Innenrohres in das Außenrohr mit leichter Reibung gestattet.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Innenrohrs und/oder die Innenseite des Außenrohrs mit Längsrillen oder schraubenförmigen Rillen (20) ausgestattet sind.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Innenrohrs einige gleichmäßig verteilte Zonen (21) umfaßt, entlang welcher die leichte Reibung des Außenrohrs (2) vor sich geht, wobei diese Zonen durch abgeflachte geradlinige Zonen getrennt sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Düsenhalter (10), der an der Innenfläche (11) der Konverterwand (5) an der für die Düse vorgesehenen Stelle befestigt ist; einen ringförmigen Flansch (12), der kraftschlüssig mit dem äußeren Anschluß

(13) der Düse an die Zuführungsleitungen dsr einzu blasenden Fluids verbunden ist; mindestens vie Druckschrauben (14), welche mit Gewinde versehe ne Stellen (15) durchragen, von wo aus der ringför mige Flansch (12) vorgesehen ist und so gegen dei Düsenhalter (10) stößt, daß er unter dem Druck dieser Schrauben auf die genannte Düse eine Kraf ausübt, die für das Herausziehen der gesamten bei den ko2-xialen Leitungen bestimmt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Rohr (16) aus feuerfestem Material das auf der Bodenplatte (5) ruht und deren Achse mit derjenigen der Düse zusammenfällt, wobei dei Innendurchmesser des Rohrs ein Einführen de; Außenrohrs (2) mit harter Reibung gestattet.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß die Hülse (17) einen konischen Teil (18) besitzt der an seiner engsten Stelle mit dem Außenrohr (2] der Düse verschweißt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfeste Futter. vorzugsweise den Boden eines Konverters, mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, durch deren Innenrohr Sauerstoff und durch deren Ringraum zwischen Innen- und Außenrohr ein Schutzfluid zugeführt werden.

Es ist bekannt, daß das Frischen von Roheisen mittels Sauerstoff durch den Boden des Konverters zu Schwierigkeiten führen kann, da das die Düsen umgebende feuerfeste Futter einem raschen Verschleiß unterliegt. So sind aus der DT-OS 20 03 340 Düsen aus zwei koaxialen Rohren bekannt, bei denen der Sauerstoff durch des Innenrohr sowie ein Schutzfluid. vorzugsweise mit endothermer Reaktion, durch den Ringraum zwischen, den beiden Rohren eingeführt werden. Die Verwendung dieser Düsen ist jedoch vor allem wegen der relativen Lage beim Einsetzen der beiden Rohre problematisch, die kritisch ist, damit die Rohre den Bedingungen von Druck und Menge der in den Konverter eingeleiteten Fluids genügen, insbesondere wenn eines dieser Fluids ein flüssiger Kohlenwasserstoff ist.

Ferner ist aus der OE-PS 2 65 341 eine Vorrichtung bekannt, bei der das Sauerstoffrohr von einem Poröskörper umgeben ist, der an seinem Umfang mit einem dichten Überzug versehen ist. Der poröse Körper bildet zusammen mit dem Überzug einen Ringraum zum Zuführen eines Kühlmediums, das nach Durchströmen das das Sauerstoffrohr umgebende feuerfeste Material schützen soll.

Im Verlauf von Frischversuchen, bei denen reiner Sauerstoff durch das Innenrohr einer Düse aus zwei koaxialen Rohren und durch den Ringraum Kohlenwasserstoffe in eine Stahlschmelze eingeleitet wurden, ergab sich, daß eine bestimmte Menge Kohlenwasserstoff unverbrannl bleibt. Diese Kohlenwasserstoffe neigen dazu, sich rund um die Düsen anzusetzen, das poröse feuerfeste Material des Konverterbodens zu durchtränken, bis es die Bodenplatte erreicht und sich schließlich auf der Ofenbühne auszubreiten.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wurde versucht, Druck und Menge des Sauerstoffs und des Schutzfluids zu regeln sowie die Abmessungen des Ringspaltes für den Durchgang der Kohlenwasserstoffe zu reduzieren.

Es gelang jedoch nicht, das Eindringen und Austreten ₁₀„ flüssigen, unverbrannten Kohlenwasserstoffen zu rerhindern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in jer Schaffung einer Einblasvorrichiung der genannten ^_n mit einer Düse aus zwei koaxialen bohren, bei der ilas Ausströmen des eingeleiteten, unverbrannten Kohlenwasserstoffs aus dem Konverterboden in einfacher Weise vermieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Vorrichtung der genannten Art, die erfindungsgemäß einen »as- und/oder flüssigke^;tsdichten, das Außenrohr in jem feuerfesten Futter ringförmig und auf seiner ganzen Höhe umgebenden sowie unten zumindest teilweise geschlossenen, seitlich von einer Hülse begrenzten Ringraum aufweist. Auf diese Weise ist es unmöglich. daß Fluidreste in das die Düse umgebende feuerfeste Matrial eindringen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des nätieren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

ρ j g 2 einen Schnitt entsprechend F i g. 1 durch eine Vorrichtung, deren Düse mit einer Anbauvorrichtung 2; versehen ist,

F i g· 3 einen Schnitt durch die Ausbauvorrichtung

der F i g. 2,
Fig.4 eine Draufsicht auf die Ausballvorrichtung

der F i g. 2 und 3 und .v

F i g. 5 einen axialen Längsschnitt durch ein anderes

Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.6 eine vergrößerte Darstellung eines Schnitts durch eine Düse mit schraubenförmigen Rillen im oberen Teil und Zonen, auf denen das Außenrohr gleitet. im unteren Teil.

Ein röhrenförmiger Raum 1 umgibt über seine ganze Höhe den Teil 2 der Düse aus zwei koaxialen Rohren, die in die feuerfeste Masse 3 eingeleitet ist. welche den Boden des Konverters bildet; er ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Raum einen ringförmigen, hohlen Untersatz 4 besitzt, der auf die Konverterwan'dung oder Bodenplatte 5 geschweißt ist. sowie eine Hülse 6, die auf dem ringförmigen Untersatz 4 befestigt ist; ferner dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hülse 6 mit einem gestampften feuerfesten Material 7 gefüllt ist, und daß die Konlaktwand des ringförmigen Untersatzes 4 mit der Hülse 6 sowie diejenige der Bodenplatte 5 mit dem ringförmigen Untersatz 4 mit mindestens einer Öffnung 8 und einem Druckkanal 9 versehen sind, und zwar so, daß der genannte Raum 1 unter einen bestimmten Druck gesetzt werden kann, um das Ausströmen des Kohlenwasserstoffes nach unten durch die feuerfeste Masse 7 der Hülse 6 hindurch zu verhin-

dem. .

Vorzugsweise fällt die Achse des Raumes 1 mit der Achse der Düse 2 zusammen.

Gemäß der Erfindung besteht die Hülse vorteilhafterweise aus einem dünnen Metallblech, vorzugsweise <>o aus Stahl, dessen Dicke bei 1 mm liegt. Diese geringe Blechdicke ist vorteilhaft, damit kein Infiltrationswcg in die feuerfeste Masse des Konverterbodens im I-alle eines Schmelzcns des Bleches geschaffen wird.

Der äußere Durchmesser der Hülse liegt vortcilhaf- <\< terweisc zwischen dem 3- und bfachen des Durchmessers des Außenrohrs der Düse.

Ebenfalls eemäß der Erfindung ist das feuerfeste Material, das den Raum zwischen der Hülse und dem Außenrohr der Düse füllt, vorteilhafterweise das gleiche wie dasjenige, das den Boden des Konverters bildet.

In dem Fall, in dem das durch das Außenrohr der Düse eingeblasene Schutzfluid ein flüssiger Kohlenwasserstoff ist, hat die Erfahrung gezeigt daß der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren normalerweise ziemlich schmal ist, so daß gerade nur ein ausreichender Raum belassen wird, um die gewünschte Menge einleiten zu können. Es wurde gemäß der Erfindung als vorteilhaft festgestellt, daß der zwischen den beiden koaxialen Rohren vorhandene Ringspalt so breit ist, daß er gerade eben ein Einsetzen des Innenrohrs in das Außenrohr mit sanfter Reibung gestattet.

Zur Sicherung des Einleitens der gewünschten Kohlenwasserstoffmenge ist die doppelte Düse vorteilhafterweise je nach Fall auf folgende Art aufgebaut: - Entweder ist die Außenseite des innenrohrs und/oder die Innenseite des Außenrohrs mit längs- oder schraubenförmigen Rillen versehen oder -- weist die Außenseite des Innenrohrs einige gleichmäßig verteilte Zonen auf, entlang welcher sich die sanfte Reibung mit dem Außenrohr vollzieht, wobei diese Zonen durch geradlinige, abgeflachte Zonen getrennt sind.

Nach dem Frischen einer gewissen Anzahl von Chargen mit einem Konverter, dessen Boden mit Doppelrohrdüsen ausgestattet ist, müssen eine gewisse Anzahl :■ dieser Düsen ersetzt oder repariert werden. Im allgemeinen genügt es, das Innenrohr ersetzen zu können, und die Montage dieser Düsen auf der Bodenplatte ist so vorgesehen, daß das Innenrohr leicht herausgezogen und von neuem eingesetzt werden kann. Wenn jedoch α der Zwischenraum zwischen den koaxialen Rohren gleich demjenigen ist. der das Einsetzen des Innenrohrs mit sanfter Reibung in das Außenrohr gestattet, hat die Erfahrung gezeigt, daß unter der Einwirkung der hohen Temperaturen das Herausziehen des Innenrohrs praktisch unmöglich ist. weil die Wärmedehnung die beiden Rohre zu einem Ganzen gemacht hat.

In diesem Fall und entsprechend der in den F 1 g. ^. und 4 gegebenen nicht einschränkenden Konstruktionen umfaßt die Einblasvorrichtung u.a. noch .olgende Merkmale:

Einen Düsenhalter 10, der auf der Innenllache 11 der Bodenplatte 5 des Konverters im Bereich der Düse angeordnet ist; einen ringförmigen Flansch 12, der mit dem äußeren Anschluß 13 der Düse an die Zuführungsleitungcn für die einzulösenden Medien kraftschlussig verbunden ist, sowie mindestens vier Druckschrauben 14 die mit Gewinde versehene Halter 15 durchragen, mit denen der ringförmige Flansch 12 versehen ist und d ■■ gegen den Düsenhalter 10 in der Weise stoßen, daß er unter der Wirkung dieser Schrauben auf die genannte Düse einen bestimmten Druck beim Herausziehen der beiden koaxialen Leitungen miteinander ausübt.

Um eine Führung des Außenrohres der Düse bei ihrem Einsetzen an der im Konverterboden vorgesehenen Stelle /11 ermöglichen, umfaßt die Einblasvomch tun» vorieilhafterweise ein Rohr 16 aus feuerfesten Material das auf der Bodenplatte 5 steht und mit dci Düsenachse /usammenfälH. wobei der Innendurchmcs scr dieses Rohres das Einluhrcn des AulJcnrohres de Düse in seinen mittleren Teil mit harter Reibung er

Berliner anderen Ausführung der erfindungsgemä Ben Fmblasvornchtung (F i g. 5) besitzt die Hülse

einen konischen Teil 18 der in der Nähe der Bodenplatte 5 mit dem Außenrohr 2 verschweißt ist. In diesem Falle entfallen die öffnungen 8 und Druckkanäle 9 des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 und wird das Innere der Hülse 17 nicht unter Druck gesetzt. Ein Ausfließen des Schutzmediums aus dem Konverterboden wird durch die Schweißverbindung 19 zwischen dem konischen Teil 18 und dem Außenrohr 2 verhindert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einblasen von Sauerstoff durch das feuerfeste Futter eines Konverters mit einer Düse aus zwei koaxialen Rohren, durch deren Innenrohr Sauerstoff und durch deren Ringraum zwischen Innen- und Außenrohr ein Schutzfluid zugeführt werden, gekennzeichnet durch einen gas- und/oder flüssigkeitsdichter, das Außenrohr (2) im feuerfesten Futter (3) ringförmig und auf seiner ganzen Höhe umgebenden sowie unten zumindest teilweise geschlossenen seitlich von einer durchgehenden Hülse (6, 17) begrenzten Ringraum